¿Cuál es la diferencia entre estos dos S&P 500 ETF?

Uno tiene un precio en dólares estadounidenses y el otro tiene un precio en euros. El euro se ha apreciado frente al dólar estadounidense en los últimos tres años, de ahí la menor rentabilidad en euros que en dólares.

Entiendo que son diferentes productos financieros, intercambiados en diferentes mercados con diferentes monedas.

Tienes razón, esa es la diferencia. Uno es VOO, el otro es VOO cotizado en euros en una bolsa diferente.

No entiendo por qué uno de ellos tiene una rentabilidad anualizada de 3 años del 18,48 % mientras que el otro tiene un 13,18 %.

Sin mirar más, lo atribuiría a las diferencias de cambio de moneda.

A grandes rasgos, hace tres años el tipo de cambio era de 1 USD = 0,9 EUR, mientras que ahora es de 1 USD = 0,8 EUR. Usémoslos e imaginemos que ABC corp cotizaba hace tres años a 100 USD y ha subido a 150 USD hoy. La rentabilidad anual en dólares es la 1/3 potencia de 1,5, que es alrededor del 14,47%. En euros ha subido de 90 a 120, por lo que la rentabilidad es la potencia 1/3 de 120/90=4/3, un 10,06%. Si es un inversor denominado en dólares y lo compró en el mercado del euro, habría pagado 100 USD para comprar la acción, que luego se convirtió a 90 EUR y se compró la acción. Cuando se venda tres años después, recibirá 120 EUR, que se convertirán en 150 USD. Aparte de los costos de intercambio, estás en el mismo lugar de cualquier manera. Del mismo modo, un inversor denominado en euros obtendría la misma apreciación de cualquier manera.

La razón por la que pensamos en los tipos de cambio que cambian el rendimiento de una inversión es porque normalmente pensamos en el rendimiento de una acción en su moneda nativa. Si creemos que una acción que se aprecia un 15 % en un año en su moneda nativa está funcionando bien, se le suma o resta el cambio en el tipo de cambio a su propia moneda. Si en lugar de comprar ABC corp, que rendía un 14,47 % en sus dólares nativos, hubiera comprado DEF corp, que rendía un 14,47 % en sus euros nativos, cualquier inversor estaría mejor porque el euro también estaba ganando valor. Una vez que haya decidido qué comprar, no importa (hasta los costos de cambio) qué moneda use para comprarlo.

La diferencia es el "UCITS" en el nombre. En resumen, significa que está regulado y, por lo tanto, es negociable en la Unión Europea.

Tomado de investopedia :

DESGLOSE 'Organismos de Inversión Colectiva de Valores Mobiliarios - OICVM'

En el uso cotidiano, un OICVM es un fondo mutuo con sede en la Unión Europea. Los fondos UCITS se perciben como inversiones seguras y bien reguladas y son populares en Europa, América del Sur y Asia entre los inversores que prefieren no invertir en una única sociedad anónima, sino entre fondos de inversión diversificados repartidos por la Unión Europea.